特開 2023-124668 紙葉類取扱装置およびその保守方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023124668

(43)【公開日】2023-09-06

(54)【発明の名称】紙葉類取扱装置およびその保守方法

(51)【国際特許分類】

   G07D 11/235 20190101AFI20230830BHJP

   G07D 11/26 20190101ALI20230830BHJP

【ＦＩ】

G07D11/235

G07D11/26

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022028572

(22)【出願日】2022-02-25

(71)【出願人】

【識別番号】504373093

【氏名又は名称】日立チャネルソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000279

【氏名又は名称】弁理士法人ウィルフォート国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】平林 円香

【テーマコード（参考）】

3E141

【Ｆターム（参考）】

3E141AA01

3E141BA06

3E141CA07

3E141DA08

3E141DA10

(57)【要約】

【課題】保守作業を効率的に行うことができるようにした紙葉類取扱装置およびその保守方法を提供すること。
【解決手段】紙葉類を取り扱う紙葉類取扱装置１は、紙葉類を搬送して処理する紙葉類処理機構２と、紙葉類処理機構を制御する制御部１００と、紙葉類処理機構から発生する音または振動を検出するセンサ部１１１，１２１と、制御部による紙葉類処理機構の制御状態と、センサ部により検出された紙葉類処理機構から発生する音または振動とに基づいて、機械学習モデルにより紙葉類処理機構の異常を判定する異常判定部１１２を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

紙葉類を取り扱う紙葉類取扱装置であって、
紙葉類を搬送して処理する紙葉類処理機構と、
前記紙葉類処理機構を制御する制御部と、
前記紙葉類処理機構から発生する音または振動を検出するセンサ部と、
前記制御部による前記紙葉類処理機構の制御状態と、前記センサ部により検出された前記紙葉類処理機構から発生する音または振動とに基づいて、機械学習モデルにより前記紙葉類処理機構の異常を判定する異常判定部と
を備える紙葉類取扱装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記紙葉類処理機構に含まれる複数の駆動部のうち対象駆動部を一つずつ駆動させ、
前記センサ部は、前記対象駆動部から発生する音または振動を検出し、
前記異常判定部は、前記制御部による前記対象駆動部の制御状態と、前記センサ部により検出された前記対象駆動部から発生する音または振動とに基づいて、前記機械学習モデルにより前記対象駆動部の異常を判定する
請求項１に記載の紙葉類取扱装置。

【請求項3】

前記紙葉類処理機構は複数の駆動部を有しており、前記複数の駆動部のうち一部の駆動部は対象駆動部として金庫内に設けられており、
前記センサ部は前記金庫内に設けられて、前記対象駆動部から発生する音または振動を検出し、
前記異常判定部は、前記制御部による前記対象駆動部の制御状態と、前記センサ部により検出された前記対象駆動部から発生する音または振動とに基づいて、前記機械学習モデルにより前記対象駆動部の異常を判定する
請求項１に記載の紙葉類取扱装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記対象駆動部を一つずつ駆動させる
請求項３に記載の紙葉類取扱装置。

【請求項5】

前記紙葉類処理機構は、紙幣を処理する紙幣処理機構である
請求項１に記載の紙葉類取扱装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記紙幣処理機構を用いて、入金計数動作、入金収容動作、出金動作を実行させる
請求項５に記載の紙葉類取扱装置。

【請求項7】

紙葉類を取り扱う紙葉類取扱装置の保守方法であって、
紙葉類を搬送して処理する紙葉類処理機構から発生する音または振動をセンサ部により検出し、
制御部による前記紙葉類処理機構の制御状態を取得し、
前記センサ部により検出された前記紙葉類処理機構から発生する音または振動と、前記取得された制御状態とに基づいて、異常判定部が機械学習モデルを用いて前記紙葉類処理機構の異常を判定する
紙葉類取扱装置の保守方法。

【請求項8】

前記制御部は、前記紙葉類処理機構に含まれる複数の駆動部のうち対象駆動部を一つずつ駆動させ、
前記センサ部は、前記対象駆動部から発生する音または振動を検出し、
前記異常判定部は、前記制御部による前記対象駆動部の制御状態と、前記センサ部により検出された前記対象駆動部から発生する音または振動とに基づいて、前記機械学習モデルを用いて前記対象駆動部の異常を判定する
請求項７に記載の紙葉類取扱装置の保守方法。

【請求項9】

前記紙葉類処理機構は複数の駆動部を有しており、前記複数の駆動部のうち一部の駆動部は対象駆動部として金庫内に設けられており、
前記センサ部は前記金庫内に設けられて、前記対象駆動部から発生する音または振動を検出し、
前記異常判定部は、前記制御部による前記対象駆動部の制御状態と、前記センサ部により検出された前記対象駆動部から発生する音または振動とに基づいて、前記機械学習モデルを用いて前記対象駆動部の異常を判定する
請求項７に記載の紙葉類取扱装置の保守方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、紙葉類取扱装置およびその保守方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の紙葉類取扱装置としての現金自動取引装置は、集積された紙幣をローラによって一枚ずつに分離して繰出し、繰り出された紙幣を搬送ベルトやローラで挟持して搬送しながら処理する。この処理の際に、各々の紙幣は、搬送部に設けられた通過センサによって搬送状態が検出され、この検出信号を元に搬送方向の切換制御や障害検出などが行われている。

【0003】

ところで、現金自動取引装置をはじめとする紙葉類取扱装置は、紙幣などの紙葉類の繰出しや搬送を長期間行うと、ローラや搬送ベルト、駆動部が劣化する。そうすると紙葉類の正常な状態での繰出し、集積や搬送ができなくなる。このため、搬送不良によるリジェクト（不良紙幣）が多発したり、集積不良が起こったりして、その後の取引動作に問題が生じる。劣化状態を放置すると、最終的に紙葉類取扱装置は故障してしまい、取引動作ができなくなる。

【0004】

このような問題を防ぐため、特許文献１では、搬送路内での紙の通過時間信号を計測し、その通過時間が正常範囲に対するずれの度合いにより故障を診断する。

【0005】

なお、現金自動取引装置や複写機では、保守員があらかじめ定められた期間毎に、ローラや搬送ベルトを目視で点検して交換要否を判断し、交換必要な場合は交換する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００７－２１０７１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

紙葉類取扱装置の保守作業は、あらかじめ定められた期間毎に、定められたマニュアルに沿って行われている。これは、交換が必要か否かの判断を行う手法が現状では確立されておらず、本来交換が必要なローラや搬送ベルトの抽出ができないことによる。このため、期間中の取引量が少なく点検の必要がないローラや搬送ベルトであっても、点検を省略することはできず、保守作業の効率向上や低コスト化を阻害する要因となっている。

【0008】

定期的な保守サービス体制が確立されていない場合、本当に交換作業が必要な場合のみ保守を行うことが要求されるが、上述した理由によりいまだこのような保守作業を行うことができていない。

【0009】

効率的で低コストな保守作業を行うためには、ローラや搬送ベルトの劣化度合いを正確に計測することが必要である。しかし、特許文献１にあるような特定のセンサを用いての故障診断手法は、その測定範囲が分布しやすいため正確な判断が難しい。

【0010】

搬送される紙葉類が現金自動取引装置における紙幣のように様々な折れくせや剛性がある場合を検討する。この場合、紙葉類の搬送動作中の信号に基づいた診断方法では、折れくせや剛性，紙葉表面の摩擦係数などの相違によって搬送特性が変化するため、何が正しい基準であるかが明確でなく、正確な劣化判定は難しい。

【0011】

そこで、本発明の目的は、保守作業を効率的に行うことができるようにした紙葉類取扱装置およびその保守方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記課題を解決すべく、本発明に従う紙葉類取扱装置は、紙葉類を取り扱う紙葉類取扱装置であって、紙葉類を搬送して処理する紙葉類処理機構と、紙葉類処理機構を制御する制御部と、紙葉類処理機構から発生する音または振動を検出するセンサ部と、制御部による紙葉類処理機構の制御状態と、センサ部により検出された紙葉類処理機構から発生する音または振動とに基づいて、機械学習モデルにより紙葉類処理機構の異常を判定する異常判定部とを備える。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、紙葉類処理機構の制御状態と紙葉類処理機構から発生する音または振動とに基づいて、機械学習モデルにより紙葉類処理機構の異常を判定できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】現金自動取引装置の保守システムを示す全体概要図である。

【図2】紙幣処理機構の構成図である。

【図3】現金自動取引装置の構成図である。

【図4】紙幣処理機構における紙幣の流れの説明図である。

【図5】紙葉繰出収納部の構成を示す図である。

【図6】異常検出装置の設置方法の一例を示す説明図である。

【図7】異常検出装置のブロック図である。

【図8】集音装置のブロック図である。

【図9】各部位の動作情報の一例を示す説明図である。

【図10】集音データの切り出し方法の一例を示す説明図である。

【図11】集音データの切り出し方法の一例を示す説明図である。

【図12】集音データの切り出し方法の他の例を示す説明図である。

【図13】入金計数動作のフローチャートである。

【図14】入金収納動作のフローチャートである。

【図15】出金動作のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、以下の観点で、紙葉類取扱装置およびその保守方法を説明する。

【0016】

（１）通常動作時に異常が発生した場合に、異常発生のタイミングと各部位の動作タイミングとから異常発生部位の集音データを抽出し、機械学習を用いた分析によってその集音データから異常発生部位の異常原因を特定する。

【0017】

（２）特定の部位のみの動作音によってその劣化状態を機械学習させておき、保守モードにおいて特定の部位のみを動作させ、機械学習を用いた分析によってその部位の劣化状態を分析する。

【0018】

（３）上記（１）と（２）とを結合させることで、故障などの異常の予兆を検出し、早期の保守につなげる。

【0019】

上記の観点に基づく紙葉類取扱装置は、例えば、紙葉類をローラやベルト等の搬送手段で搬送する紙葉類取扱装置において、ローラや搬送ベルト、駆動部の劣化状態、および故障状態を検出する検出手段と、ローラや搬送ベルト、駆動部の劣化状態、および故障状態を判断する判断手段と、この判断手段からローラや搬送ベルト、駆動部の保守タイミングを告知する告知手段とを備える。

【0020】

検出手段は、駆動部（および駆動部により駆動される搬送手段）の劣化状態および故障状態を音から検出してもよい。

【0021】

検出手段は、駆動部から発生する音と駆動部を制御する制御信号とによって、駆動部の劣化状態および故障状態を検出してもよい。

【0022】

判断手段は、検出手段によって検出された音を機械学習によって判断してもよい。

【0023】

検出手段により検出された音のうち、駆動部を制御する制御信号に対応する時間的範囲の音を機械学習によって判断してもよい。

【0024】

本実施形態によれば、より正確に駆動部の状態を判定することができ、保守作業の効率向上と低コスト化を実現できる。

【実施例0025】

図１～図１５を用いて第１実施例を説明する。図１は、現金自動取引装置１の保守システムを示す全体概要図である。「紙葉類取扱装置」の一例としての現金自動取引装置１の詳細は後述する。

【0026】

現金自動取引装置１は、金庫１４を内蔵している。紙幣処理機構２の少なくとも一部は金庫１４内に設けられている。現金自動取引装置１には、複数の種類の異常検知装置１１０，１２０のいずれか一方または両方を設けることができる。

【0027】

現金自動取引装置１における金庫１４は、内部に収容された紙幣の盗難を防止するためのものである。現金自動取引装置１の保守システムにおける金庫１４は、盗難防止機能のほかに、雑音を遮断または減衰させる機能も持つ。後述のように、金庫１４内にセンサ部１１１，１２１を設ければ、金庫１４内の音または振動を検出することができ、金庫１４の外部からの音または振動による影響を抑制できる。

【0028】

一つの異常検知装置は、固定型の異常検知装置１１０であり、現金自動取引装置１内に内蔵される。他の一つの異常検出装置は、可搬型の異常検出装置１２０であり、現金自動取引装置１に後付けで取り付けることができる。第１の異常検知装置１１０の例は、後述する異常検知装置１５である。第２の異常検知装置１２０の例は、後述する集音装置１６である。

【0029】

第１の異常検知装置１１０は、センサ部１１１と判定部１１２を備える。判定部１１２は、センサ部１１１からの検出信号と制御装置１００からの制御情報とに基づいて、機械学習モデルにより紙幣処理機構２の対象部位に異常が生じたか否かを判断する。

【0030】

第２の異常検知装置１２０は、センサ部１２１とデータ記憶装置１２２を備える。データ記憶装置１２２は、センサ部１２１からの検出信号を記憶し、記憶された検出信号を管理サーバ１２０へ送信する。管理サーバ１２０は、第２の異常検知装置１２０から受信した検出信号に基づいて、紙幣処理機構２の対象部位に異常が生じたか判断する。第２の異常検知装置１２０は、現金自動取引装置１に取り付けられた状態で管理サーバ１３０に検出信号を送信してもよいし、現金自動取引装置１から離れた場所（例えば保守センタなど）から管理サーバ１３０に検出信号を送信してもよい。

【0031】

センサ部１１１，１２１は、音または振動、あるいは、音および振動を検出し、電気信号として出力する。検出可能な周波数範囲は限定しない。紙幣処理機構２の対象部位に異常が生じたか否かを判断できるデータを得られる周波数範囲であればよい。なお、本明細書において、異常検知とは異常が発生した場合だけでなく、異常が発生しうると予兆する場合も含む。

【0032】

第１の異常検知装置１１０は、金庫１４内に設けられるセンサ部１１１だけでなく、金庫１４の外部に設けられる他のセンサ部１１１（不図示）を備えてもよい。同様に、第２の異常検知装置１２０も、複数のセンサ部１２１を備えてもよく、複数のセンサ部１２１のうち少なくとも一つのセンサ部は金庫１４の外部に設けられてもよい。

【0033】

上述のように、センサ部１１１，１２１は、音を検出する一つ以上のセンサ、振動を検出する一つ以上のセンサの少なくともいずれか一方または両方であってもよい。

【0034】

図１に示す制御装置１００の一例は、後述する制御部１１およびメイン制御装置１３である。管理サーバ１３０と制御装置１００および第２の異常検知装置１２０は、通信ネットワークＣＮを介して双方向通信可能に接続されている。通信ネットワークＣＮは、インターネットのような広域公衆通信網でもよいし、専用の通信網でもよい。通信ネットワークＣＮは、有線または無線のいずれでもよい。

【0035】

図２を用いて、還流式の現金自動取引装置１を説明する。図２は、還流式現金自動取引装置１における紙幣処理機構２の構成図である。

【0036】

還流式の現金自動取引装置１とは、ある利用者が入金した紙幣を他の利用者へ出金紙幣として再使用する現金自動取引装置である。紙幣処理機構２とは、利用者が入金した紙幣および利用者へ出金する紙幣を処理するための機構である。

【0037】

紙幣処理機構２は、利用者が紙幣を預け入れたり、利用者が出金された紙幣を受け取るための入出金口３を備える。鑑別部４は、搬送機構９の途中に設けられており、入出金口３から一枚ずつ搬送されてくる紙幣の真偽判定および金種判定等を行う。

【0038】

一時スタッカ５は、入金された紙幣を一時的に収納しておくための収容部である。還流個６は、入金された紙幣を金種ごとに収納しておく収容部である。リジェクト庫７は、入金された紙幣のうち出金紙幣として使用しない紙幣を収納しておくための収容部である。装填回収庫８は、紙幣処理機構２へ紙幣を装填したり回収したりするために用いられる収容部である。搬送機構９は、これら各ユニット３，４，５，６，７，８間で紙幣を搬送する機構である。

【0039】

上記各ユニット２－８および搬送機構９では、紙幣が正常に搬送されたか否かを検出するための通過センサ１０が所定の箇所に設けられている。通過センサ１０として、例えば光学式センサが用いられる。光学式の通過センサ１０は、投光側と受光側の間を紙幣が通過して、投光側から受光側への光の透過が遮断されると、この遮光の信号を検出して紙幣の通過を検出する。

【0040】

紙幣処理機構２は、紙幣の入出金取引動作を行うために、紙幣処理機構における各ユニット２－８の動作および搬送機構９の動作を制御する制御部１１を備える。各通過センサ１０からの信号は、信号線１２を通じて制御部１１へ送られる。

【0041】

図３に示すように、現金自動取引装置１は、紙幣処理機構２以外の他の装置を備える。他の装置には、例えば、通帳プリンタ１Ｐ、表示装置１Ｄ、カード処理機構１Ｃなどがある。さらに、これら現金自動取引装置１の内部には、他の装置１Ｐ，１Ｄ，１Ｃの動作を制御するメイン制御装置１３が設けられている。メイン制御装置１３は、信号線１２を通じて制御部１１と通信することにより、紙幣処理機構２を制御する。

【0042】

図４を用いて、紙幣処理機構２の動作を説明する。図４は、紙幣の流れを順に示した紙幣処理機構２の断面図である。図４の左側は入金係数時の様子を示し、図４の中央は入金収容時の様子を示し、図４の右側は出金時の様子を示す。入金係数動作、入金収容動作、出金動作の詳細は、フローチャートと共に後述する。

【0043】

図４において、利用者が入金時に投入した紙幣は、入出金口３で一枚ずつに分離されて繰出され、鑑別部４へ搬送される。鑑別部４で真偽判定および金種判定がなされた紙幣は、一時スタッカ５へ集積される。鑑別部４で真偽判定または金種判定ができなかった紙幣は、入出金口３へそのまま搬送されて、利用者へ返却される。搬送機構９の分岐部では、ゲートと呼ばれる紙幣の搬送方向を切り換えるガイド機構９Ｇ（図２に示す）が設けられている（以上、入金計数動作である）。

【0044】

鑑別部４で計数された金額は、現金自動取引装置１の表示装置１Ｄ（図３に示す）で表示される。利用者が確認ボタン（不図示）を押すと取引が成立し、一時スタッカ５に集積された紙幣は再び一枚ずつ繰出され、再度鑑別部４を通って、金種ごとに還流庫６へ集積される。このとき、還流されない金種の紙幣と紙幣状態がひどく出金紙幣として不適と判断された紙幣とは、リジェクト庫７（図２に示す）へ集積される（以上、入金収納動作である）。

【0045】

利用者が出金処理を行う場合は、利用者が指定した金額に対応した枚数の紙幣が還流庫６から一枚ずつ分離して繰出され、鑑別部５を通って入出金口３へ搬送され集積される（以上、出金動作である）。

【0046】

図５は、還流庫６の構成例を示す。還流庫６は、紙幣を収納する紙幣収納部６Ａと、収納する紙幣を回収／繰り出すための紙幣繰出部６Ｂとから構成される。

【0047】

紙幣繰出部６Ｂは、例えば、スタック・フィードローラ６１、バックアップローラ６２、ゲートローラ６３、ブラシローラ６４、分離・スタックガイド６５、ピックアップローラ６６を有する。

【0048】

現金自動取引装置１の保守方法の一例として、還流庫６のブラシローラ６４の劣化判定方法を説明する。

【0049】

ブラシローラ６４は、ゲートローラ６３と同一軸上に設けられており、外周側には複数枚のシートがブラシとして放射状に配置されている。ブラシローラ６４を回転させることにより、紙幣収納部６Ａに連続して収納される紙幣を干渉することなく集積することができる。

【0050】

紙幣処理機構２では、多数の紙幣の繰出しと集積と搬送を行うため、長期間使用されている間に、ブラシローラ６４のブラシの弾性が落ちてしまう。ブラシの弾性が低下すると、紙幣の搬送力が低下し、所望の性能が得られなくなる。そこで、ブラシローラ６４は定期交換部品として扱われ、保守員により定期交換される。しかし、ブラシローラ６４の交換作業は、紙幣の取引量とは無関係に行われるため、交換の必要がないにも関わらず交換されることがある。これとは逆に、ブラシの弾性が落ちていても交換時期にならないと交換されない場合もあるため、紙幣の集積不良を招くこともある。

【0051】

上述のように、交換対象部位の実際の状況（異常が生じているか、あるいは近々異常が生じる可能性が高いかなど）と無関係に保守作業を行うことは、保守作業の効率向上および低コスト化を困難にしている。

【0052】

さらに、海外拠点では、保守サービス網が充実しておらず、保守員の技術も十分でないため、本当に交換作業が必要な場合に何らかの作業指示を保守員に与えたいというニーズがある。

【0053】

そこで、本実施例では、上述の問題を解決し、保守作業の効率向上と低コスト化および本当に交換作業が必要な場合に保守員へ作業指示を行うことが可能な現金自動取引装置１を提案する。

【0054】

本実施例では、図２，図３に示した現金自動取引装置１の内部に、現金自動取引装置１の対象部位の動作音を集音し、機械学習モデルを用いて異常の予兆、および故障検出をする異常検出装置１５を設置する。

【0055】

もしくは、保守員が、持ち運び可能な集音装置１６を現金自動取引装置１の設置場所へ持参し、保守作業時に集音装置１６にて集音したデータを別の解析装置にて予兆、および故障検出してもよい。

【0056】

図６に、異常検知装置１５の設置例を模式的に示す。現金自動取引装置１の内部に異常検出装置１５設置することで、現金自動取引装置１の周囲の音の影響を低減することができ、現金自動取引装置１の内部の音の特徴をより鮮明に取得できる。

【0057】

還流庫６、リジェクト庫７、装填回収庫８は、それぞれ紙幣を収納するため、これら各ユニット６－８につながる搬送機構９とともに金庫１４内に設けられている。還流庫６、リジェクト庫７、装填回収庫８の集音をする場合は、異常検出装置１５を金庫１４の中に設置することで、現金自動取引装置１内の各機構のうち、金庫１４の外部の機構の音による影響も軽減することができる。

【0058】

図２で述べた紙幣処理機構２の制御部１１では、紙幣処理機構２の動作種別や異常発生の有無、各アクチュエータやセンサの動作情報を、時刻情報とともに随時、制御部１１内の記録領域に記録している。図９は、その動作情報の一例であり、時間経過に対して各部位が動作しているタイミングを示している。図９では、複数のモータＭ１－Ｍ３、複数のソレノイドＳＬ１，ＳＬ２、複数のセンサＳＲ１－ＳＲ４のそれぞれの動作タイミングが示されている。したがって、制御部１１により異常が検出された場合、異常検出時に（異常検出の直前または直後に）、どの部位が動作していたかを直ちに確認できる。

【0059】

図７は、異常検出装置１５の内部構成を示すブロック図の一例である。異常検出装置１５は、紙幣処理機構２の動作時の音をマイク１５Ａにて取得し、データ記憶部１５Ｂに記憶する。演算装置１５Ｃは、データ加工処理部１５Ｄと機械学習モデル１５Ｅを有する。機械学習モデル１５Ｅは、あらかじめ各アクチュエータ（モータやソレノイドなど）それぞれについて、種々の正常時の集音データと各種故障原因の集音データとを収集し、機械学習させておく。アクチュエータは、「駆動部」、「対象駆動部」、「対象部位」の例である。センサは「対象部位」の例である。

【0060】

劣化判定では、正常時の集音データを機械学習させ、それらの特徴から差異の大きいものを劣化状態と判定する。故障判定では、故障原因により音の特徴が異なるため、故障原因毎の音をそれぞれ機械学習し、原因を分類する。

【0061】

図８は、集音装置１６の内部構成を示すブロック図である。集音装置１６は、異常検出装置１５から演算装置１５Ｃを外した構成を持つ。すなわち、マイク１６Ａと、データ記憶部１６Ｂとを備える。

【0062】

本実施例の異常検出装置１５では、以下の複数の判定処理を実行できる。第１の判定処理では、通常動作時に異常が発生した場合、時系列のアクチュエータ動作情報から異常発生時に動作しているアクチュエータを特定し、特定したアクチュエータに対応した機械学習モデルと集音データとを使用して故障原因を判定する。第２の判定処理では、保守作業時に特定のアクチュエータに対して専用の劣化判定動作を行い、劣化判定動作の機械学習モデルと集音データとで劣化状態を判定する。以下、詳細に説明する。

【0063】

（第１の判定処理）通常動作時における故障原因判定

【0064】

紙幣処理機構２で取得した各アクチュエータやセンサの動作情報の時刻情報を用いて、対象のアクチュエータの動作時刻と同時刻の集音データをデータ加工処理部１５Ｄにて切り出す。

【0065】

図１０は、集音データの切り出し処理の模式図である。図１０の上段は、集音データの時系列情報を示す。図１０の下段は、各アクチュエータの動作情報と異常検知信号との時系列情報を示しており、図９に相当する。

【0066】

本例では、モータＭ２，Ｍ３及びソレノイドＳＬ１，ＳＬ２の動作後は異常がなく、モータＭ１が動作した直後に異常検知信号が出力されていることから、モータＭ１のみが動作した際の集音データを切り出している様子を示している。

【0067】

データ加工処理部１５Ｄは、切り出されたデータを前処理し、機械学習に適した形式とする。例えば、データをＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換する。そして、機械学習モデル１５Ｅは、前処理されたデータに基づいてモータＭ１についての故障原因を判定する。もしくは、データ加工処理部１５Ｄにて前処理されたデータを、図１で示した管理サーバ１３０へ送信し、管理サーバ１３０内で機械学習モデルによる故障判定を行ってもよい。

【0068】

機械学習モデル１５Ｅにより交換必要と判断された場合は、現金自動取引装置１の表示装置１Ｄにて、交換必要部位と交換を促す文言と、交換作業手順とを表示する。あるいは、交換が必要である旨の電子的メッセージ（交換対象部位を特定する情報、現金自動取引装置１を特定する情報を含む）を、管理サーバ１３０または保守センタ（不図示）へ送信してもよい。異常検知装置１５から保守員の持つ情報端末（不図示）へ上記の電子的メッセージを送信してもよい。電子的メッセージは、電子メール、ＳＭＳ（Ｓｈｏｒｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＳＮＳ（Ｓｏｃｉａｌ ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ ｓｅｒｖｉｃｅ）などである。

【0069】

異常検出装置１５を内蔵していない現金自動取引装置１に対しては、保守員が持ち運ぶ集音装置１６を用いることによって、第１の判定処理が可能である。保守員は、保守作業時に手動にて紙幣処理機構２を動作させる。その時の動作音を集音装置１６で取得する。各アクチュエータやセンサの動作情報を制御部１１の記憶領域から外部メモリ（不図示）に転送させる。保守員は、集音装置１６と外部メモリを保守センタへ持ち帰り、保守センタ内の解析装置（不図示）にて第１の判定処理を行う。保守員は、集音装置１６および外部メモリに接続された解析装置を、管理サーバ１３０に接続することにより、第１の判定処理を行ってもよい。

【0070】

（第２の判定処理）保守作業時における劣化判定

【0071】

第２の判定処理は、現金自動取引装置１内の特定の部位に対して、その劣化状態を判定する。ここでは、特定部位として、ブラシローラ６４を例に説明するが、他の部位についても同様である。

【0072】

ブラシローラ６４の劣化判定では、紙幣処理機構２にて、ブラシローラに接続されているアクチュエータ（ブラシローラーモータ）のみを一定速度で一定方向に回転させるという専用の劣化判定動作を行う。

【0073】

還流庫６は、１つの紙幣処理機構２に複数個設けられる。１つずつの還流庫６について劣化判定の専用動作を実施する。専用動作を用いることで、１つのブラシローラの音のみのデータとなる。他のアクチュエータの音が省かれることにより、より特徴音を抽出しやすくなる。

【0074】

図１１は、専用動作による劣化判定の様子を示す。図１１の上段は、集音データの時系列を示す。図１１の下段は、ブラシローラ１個の動作タイミング（ブラシローラーモータ１個の動作タイミング）を示しており、ブラシローラが動作している際の集音データを切り出して劣化判定を行う。

【0075】

本実施例では、音の周波数成分を使用して、機械学習モデルによる判定を行う。複数のアクチュエータが同時に動作していると、周波数成分が混ざるため、どのアクチュエータの周波数成分なのかを判別するのが難しくなる。特に複数のブラシローラが動作していると、周波数成分が似ているため、さらに判別が難しくなる。

【0076】

本実施例では、アクチュエータを１つずつ動作させるという専用動作を実施することにより、高精度の劣化判定を行うことができる。図１２に示すように、複数の同種アクチュエータを１つずつ動作させるため、アクチュエータ毎に異常検出装置１５をそれぞれ設けなくても、１つの異常検出装置１５でどのアクチュエータの音なのかを判別することができる。

【0077】

紙幣処理機構２の各アクチュエータ類に異常が発生した場合、アクチュエータ自体に異常が発生したのか、それ以外の異常、例えば制御部、ケーブル類の異常、異物の混入なのかを、保守員が判断できないことがある。しかし、異常発生時刻の情報があれば、異常発生前後の集音データを抽出することができる。

【0078】

図１３～図１５に各動作別のフローチャートを示す。

【0079】

図１３は、入金計数動作の処理を示す。入金計数動作では、制御部１１がメイン制御装置１３から動作開始信号を受信すると、搬送機構モータＭ１／Ｍ２がそれぞれ正転開始する（ステップＳ１０１）。その後、ガイド機構のソレノイドを入金計数ルートへ駆動する（ステップＳ１０２）。一時スタッカモータを集積方向に回転開始し（ステップＳ１０３）、鑑別部４を起動する（ステップＳ１０４）。

【0080】

入出金口モータを分離方向に回転開始し、紙幣を入出金口から一時スタッカへ搬送する（ステップＳ１０５）。入出金口の紙幣を分離し終えたら、入出金口モータと一時スタッカモータを停止させる（ステップＳ１０６、Ｓ１０７）。最後に搬送機構モータＭ１／Ｍ２をそれぞれ停止し、入金計数動作を終了する（ステップＳ１０８）。

【0081】

図１４は、入金収容動作の処理を示す。入金収納動作では、搬送機構モータＭ１／Ｍ３が逆転開始する（ステップＳ２０１）。その後、ガイド機構のソレノイドを入金収納ルートへ駆動する（ステップＳ２０２）。リジェクト庫モータおよび還流庫モータを集積方向に回転開始させ（ステップＳ２０３、Ｓ２０４）、鑑別部４を起動する（ステップＳ２０５）。一時スタッカモータを分離方向に回転開始し、紙幣を一時スタッカ５からリジェクト庫７および還流庫６へ搬送する（ステップＳ２０６）。

【0082】

一時スタッカ５の紙幣を分離し終えたら、一時スタッカモータ、リジェクト庫モータ、還流庫モータを停止する（ステップＳ２０７、Ｓ２０８、Ｓ２０９）。最後に搬送機構モータＭ１／Ｍ３を停止し、入金収納動作を終了する（ステップＳ２１０）。

【0083】

図１５は、出金動作の処理を示す。出金動作では、搬送機構モータＭ１／Ｍ２／Ｍ３がそれぞれ正転開始する（ステップＳ３０１）。その後、ガイド機構のソレノイドを出金ルートへ駆動する（ステップＳ３０２）。入出金口モータを集積方向に回転開始し（ステップＳ３０３）、鑑別部４を起動する（ステップＳ３０４）。

【0084】

還流庫モータを分離方向に回転開始し、紙幣を還流庫６から入出金口３へ搬送する（ステップＳ３０５）。還流庫６の紙幣を分離し終えたら、還流庫モータおよび入出金口モータを停止する（ステップＳ３０６、Ｓ３０７）。最後に搬送機構モータＭ１／Ｍ２／Ｍ３をそれぞれ停止させ、出金動作を終了する（ステップＳ３０８）。このように紙幣処理機構では、動作種別によって、各アクチュエータの動作有無や動作時間、動作パターンがそれぞれ異なる。

【0085】

したがって、各アクチュエータおよびセンサの動作情報と時刻情報があれば、異常直前に動作していたアクチュエータや動作種別を判別できる。異常直前に動作していたアクチュエータや動作種別がわかれば、機械学習に用いる学習モデルを特定することができるため、高精度の故障原因判別を行うことができる。

【0086】

集音装置１６は、保守作業時に現金自動取引装置１に設置されるが、異常検出装置１５は保守作業時以外の通常時も故障判定（自己診断）を行うことができる。劣化判定動作は、例えば、現金自動取引装置１の休止時間に定期的に行うことができる。異常原因の判定は、異常発生時に即時に行うことができる。このように構成される本実施例によれば、対象部位の交換（ユニット交換）が必要であるか否かを適切に判断することができるため、無駄な保守交換が行われるのを防止でき、保守作業の効率向上と低コスト化を実現することができる。

【0087】

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。実施形態に述べた特徴は適宜組み合わせることもできる。

【符号の説明】

【0088】

１：現金自動取引装置、２：紙幣処理機構、３：入出金口、４：鑑別部、５：一時スタッカ、６：還流庫、７：リジェクト庫、８：装填回収庫、９：搬送機構、１０：通過センサ、１１：制御部、１３：メイン制御装置、１４：金庫、
１５：異常検知装置、１６：集音装置、１００：制御装置、１１０：異常検知装置、１２０：異常検知装置、１３０：管理サーバ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】